//Печать результатов раскладки в файл
public static void WriteResultIntoFile(string fileName, InputData data, ContainerListShell containers)
{
StreamWriter writer = new StreamWriter(fileName, true); //открываем файл на дозапись
//Печатаем исходные данные
writer.WriteLine("Список вещей:");
int itemsCount = data.items.Count;
for (int i = 0; i < itemsCount; i++)
{
writer.Write(data.items[i]);
if (i < itemsCount - 1)
{
writer.Write(", ");
}
}
writer.WriteLine();
//Печатаем результат
writer.WriteLine("Раскладка по контейнерам:");
foreach (var bin in containers.Bins)
{
writer.WriteLine(bin.ToString());
}
writer.WriteLine($"Ушло контейнеров: {containers.Bins.Count}");
writer.WriteLine("-------------------------------------------");
writer.Close();
}
static void Main(string[] args)
{
//Константы для тестирования
const int maxN = 10; //максимальная размерность тестов (максимальное количество предметов)
const int tests_count = 1000; //Количество тестов на одну размерность задачи
const int accuracy = 1; //точность - количество выполнений одного и того же теста
const int v = 25; //вместимость конейнера
//Основной цикл меню
uint selectedMenuItem = 1;
while (selectedMenuItem != 0)
{
selectedMenuItem = InterfaceManager.ShowConsoleMenu(
">>>ЗАДАЧА ОДНОМЕРНОЙ УПАКОВКИ<<<\nМеню:", new MenuItem[]
{
new MenuItem(0, "Выход"),
new MenuItem(1, "Решение задачи"),
new MenuItem(2, "Тестирование всех алгоритмов на сгенерированных данных"),
new MenuItem(3, "Тестирование отдельного алгоритма на сгенерированных данных")
});
//Выход
if (selectedMenuItem == 0)
{
break;
}
//Решение задачи
else if (selectedMenuItem == 1)
{
//Ввод объёма контейнера
Console.Write("Введите объём одного контейнера: ");
uint V;
while (true)
{
if (uint.TryParse(Console.ReadLine(), out V) && V != 0)
{
break;
}
}
Console.Clear();
//Выбор способа ввода весов предметов
selectedMenuItem = InterfaceManager.ShowConsoleMenu(
"Выберите способ ввода:", new MenuItem[]
{
new MenuItem(1, "Файл"),
new MenuItem(2, "Ручной ввод"),
});
//Ввод весов предметов из файла
List <Item> items = null;
if (selectedMenuItem == 1)
{
items = FileManager.GetItemsFromFile("ItemsWeight.txt", V);
}
//Если нужно ввести с консоли, или же из файла веса не были считаны - ввод с консоли. Читает только верный ввод
if (selectedMenuItem == 2 || items == null)
{
Console.WriteLine("Вводите веса каждого предмета, по одному в одну строку. Окончание ввода - пустая строка:");
items = new List <Item>();
uint itemWeight = 0;
uint itemIndex = 1;
while (true)
{
string enteredStr = Console.ReadLine();
if (enteredStr == "")
{
break;
}
if (!uint.TryParse(enteredStr, out itemWeight) || itemWeight > V)
{
continue;
}
items.Add(new Item(itemIndex, itemWeight));
itemIndex++;
}
}
//Создание структуры входных данных
InputData inputData = new InputData {
V = V, items = items
};
//Выбор алгоритма
PackingAlgorithm algorithm;
selectedMenuItem = InterfaceManager.ShowConsoleMenu(
"Выберите алгоритм решения задачи:", new MenuItem[]
{
new MenuItem(1, "Точный (переборный)"),
new MenuItem(2, "Приближённый с фиксированной погрешностью (FFS)"),
new MenuItem(3, "Приближённый (BF)")
});
if (selectedMenuItem == 1)
{
algorithm = Packer.FullSearch;
}
else if (selectedMenuItem == 2)
{
algorithm = Packer.FFS;
}
else
{
algorithm = Packer.BF;
}
//Решение
ContainerListShell containers = new ContainerListShell();
containers.Bins = algorithm(inputData.items, inputData.V);
//Вывод решения
Console.Clear();
inputData.PrintItemList();
containers.WriteInfo();
Console.ReadKey();
}
//Комплексное тестирование
else if (selectedMenuItem == 2)
{
string FS_solutions_file = "FullSearch_Solutions.txt";
string FS_table_file = "FullSearch_SolutionsTable.txt";
string FFS_solutions_file = "FFS_Solutions.txt";
string FFS_table_file = "FFS_SolutionsTable.txt";
string BF_solutions_file = "BF_Solutions.txt";
string BF_table_file = "BF_SolutionsTable.txt";
//Чистим файлы
FileManager.ClearFile(FS_solutions_file);
FileManager.ClearFile(FS_table_file);
FileManager.ClearFile(FFS_solutions_file);
FileManager.ClearFile(FFS_table_file);
FileManager.ClearFile(BF_solutions_file);
FileManager.ClearFile(BF_table_file);
int exactlySlnsForFFSCount = 0;
int exactlySlnsForBFCount = 0;
Tester.WarmPackingMethods(); //"Прогреваем" методы упаковки перед тестированием
//Цикл по размерностям
for (int n = 1; n <= maxN; n++)
{
Console.WriteLine("V = " + n);
double FS_middle_time = 0;
double FFS_middle_time = 0;
double BF_middle_time = 0;
float BFpercent = 0; //процент точных решений
float FFSpercent = 0; // процент точных решений
double BFdeviation = 0.0; //отклонение от точного решения
double FFSdeviation = 0.0; //отклонение от точного решения
FileManager.WriteStringIntoFile(FFS_solutions_file, $"\t\t\t------N = {n}------\n");
FileManager.WriteStringIntoFile(BF_solutions_file, $"\t\t\t------N = {n}------\n");
FileManager.WriteStringIntoFile(FS_solutions_file, $"\t\t\t------N = {n}------\n");
//Цикл по тестам размерности n
for (int i = 1; i <= tests_count; i++)
{
Console.Write($"\rКоличество тестов: {i}");
double fullTestTime = 0,
curTestTime;
//Генерируем новый тест размерности n
InputData data = Generator.GenerateRandomZhenya(v, n); //Generate
//Создаём объект решения
var containers = new ContainerListShell();
long exactlyContainersForTestCount;
#region FullSearch_Testing
//Тестируем точное решение
for (int j = 1; j <= accuracy; j++)
{
//Данное копирование нужно чтобы убрать оптимизацию кэша процессора.
//При частом обращении к одному и тому же списку процессор знает где и что искать
InputData temp_data = (InputData)data.Clone();
containers.Bins = Tester.TestPackingAlgorithm(Packer.FullSearch, temp_data.items, v, out curTestTime);
fullTestTime += curTestTime;
}
//Пишем результаты в файл
FileManager.WriteResultIntoFile(FS_solutions_file, data, containers);
FS_middle_time += fullTestTime;
//Запоминаем количество конейнеров в точном решении
exactlyContainersForTestCount = containers.Bins.Count;
#endregion
#region BF_Testing
//Тестируем BF
fullTestTime = 0;
for (int j = 1; j <= accuracy; j++)
{
//Данное копирование нужно чтобы убрать оптимизацию кэша процессора.
//При частом обращении к одному и тому же списку процессор знает где и что искать
InputData temp_data = (InputData)data.Clone();
containers.Bins = Tester.TestPackingAlgorithm(Packer.BF, temp_data.items, v, out curTestTime);
fullTestTime += curTestTime;
}
//Пишем результаты в файл
FileManager.WriteResultIntoFile(BF_solutions_file, data, containers);
BF_middle_time += fullTestTime / accuracy;
//Если решение совпало с точным
if (containers.Bins.Count == exactlyContainersForTestCount)
{
BFpercent++;
exactlySlnsForBFCount++;
}
BFdeviation += Math.Abs((double)containers.Bins.Count - (double)exactlyContainersForTestCount) / exactlyContainersForTestCount;
#endregion
#region FFS_Testing
//Тестируем FFS
fullTestTime = 0;
for (int j = 1; j <= accuracy; j++)
{
//Данное копирование нужно чтобы убрать оптимизацию кэша процессора.
//При частом обращении к одному и тому же списку процессор знает где и что искать
InputData temp_data = (InputData)data.Clone();
containers.Bins = Tester.TestPackingAlgorithm(Packer.FFS, data.items, v, out curTestTime);
fullTestTime += curTestTime;
}
//Пишем результаты в файл
FileManager.WriteResultIntoFile(FFS_solutions_file, data, containers);
FFS_middle_time += fullTestTime / accuracy;
//Если решение совпало с точным
if (containers.Bins.Count == exactlyContainersForTestCount)
{
exactlySlnsForFFSCount++;
FFSpercent++;
}
FFSdeviation += Math.Abs((double)containers.Bins.Count - (double)exactlyContainersForTestCount) / exactlyContainersForTestCount;
#endregion
}
Console.WriteLine();
BFdeviation /= tests_count;
FFSdeviation /= tests_count;
BFpercent *= 100.0f / tests_count;
FFSpercent *= 100.0f / tests_count;
FileManager.WriteTableRowIntoFile(FS_table_file, n, FS_middle_time / tests_count, 100, 0.0);
FileManager.WriteTableRowIntoFile(BF_table_file, n, BF_middle_time / tests_count, (int)BFpercent, BFdeviation);
FileManager.WriteTableRowIntoFile(FFS_table_file, n, FFS_middle_time / tests_count, (int)FFSpercent, FFSdeviation);
}
FileManager.WriteStringIntoFile(FFS_solutions_file, $"Получено точных решений {exactlySlnsForFFSCount} из {maxN * tests_count}");
FileManager.WriteStringIntoFile(BF_solutions_file, $"Получено точных решений {exactlySlnsForBFCount} из {maxN * tests_count}");
Console.WriteLine("Тестирование завершено");
Console.ReadKey();
}
//Тестирование одного алгоритма
else if (selectedMenuItem == 3)
{
string info = "";
//Выбор тестируемого алгоритма
selectedMenuItem = InterfaceManager.ShowConsoleMenu(
"Выберите алгоритм:", new MenuItem[]
{
new MenuItem(1, "Переборный"),
new MenuItem(2, "FFS"),
new MenuItem(3, "BF")
});
PackingAlgorithm algorithm;
string testfile, timefile;
if (selectedMenuItem == 1)
{
info += "FullSearch";
algorithm = Packer.FullSearch;
testfile = "FS_SingleTestSolutions.txt";
timefile = "FS_SingleTestTime.txt";
}
else if (selectedMenuItem == 2)
{
info += "FFS";
algorithm = Packer.FFS;
testfile = "FFS_SingleTestSolutions.txt";
timefile = "FFS_SingleTestTime.txt";
}
else
{
info += "BF";
algorithm = Packer.BF;
testfile = "BF_SingleTestSolutions.txt";
timefile = "BF_SingleTestTime.txt";
}
//Чистим файлы
FileManager.ClearFile(testfile);
FileManager.ClearFile(timefile);
//Выбор содержания тестов
selectedMenuItem = InterfaceManager.ShowConsoleMenu(
"Выберите характер тестов:", new MenuItem[]
{
new MenuItem(1, "Лучший случай"),
new MenuItem(2, "Случайные тесты"),
new MenuItem(3, "Худший случай")
});
GeneratorMethod GenerateTest;
if (selectedMenuItem == 1)
{
info += "_Best case";
GenerateTest = Generator.GenerateBestCase;
}
else if (selectedMenuItem == 2)
{
info += " random case";
GenerateTest = Generator.GenerateRandomZhenya;
}
else
{
info += " worst case";
GenerateTest = Generator.GenerateWorstCase;
}
//Выбор начального объёма тестов
Console.Write("Введите начальный объём тестов: ");
uint beginN;
while (true)
{
if (uint.TryParse(Console.ReadLine(), out beginN) && beginN != 0)
{
break;
}
}
Console.Clear();
//Выбор шага увеличения объёмов
Console.Write("Введите шаг увеличения объёма тестов: ");
uint stepN;
while (true)
{
if (uint.TryParse(Console.ReadLine(), out stepN) && stepN != 0)
{
break;
}
}
Console.Clear();
//Выбор количества тестов
Console.Write("Введите количество тестов: ");
uint countN;
while (true)
{
if (uint.TryParse(Console.ReadLine(), out countN) && countN != 0)
{
break;
}
}
Console.Clear();
Console.WriteLine(info);
//Тестирование
Tester.WarmPackingMethods(); //"Прогреваем" методы упаковки перед тестированием
//Цикл по размерностям
int endN = (int)(beginN + stepN * (countN - 1));
for (int n = (int)beginN; n <= endN; n += (int)stepN)
{
Console.WriteLine("V = " + n);
double test_middle_time = 0;
FileManager.WriteStringIntoFile(testfile, $"\t\t\t------N = {n}------\n");
int local_tests_count = 100;
//Цикл по тестам размерности n
for (int i = 1; i <= local_tests_count; i++)
{
Console.Write($"\rКоличество тестов: {i}");
double fullTestTime = 0,
curTestTime;
//Генерируем новый тест размерности n
InputData data = GenerateTest(v, n);
//Создаём объект решения
var containers = new ContainerListShell();
//Тестируем
fullTestTime = 0;
for (int j = 1; j <= accuracy; j++)
{
InputData temp_data = (InputData)data.Clone();
containers.Bins = Tester.TestPackingAlgorithm(algorithm, temp_data.items, v, out curTestTime);
fullTestTime += curTestTime;
}
//Пишем результаты в файл
FileManager.WriteResultIntoFile(testfile, data, containers);
test_middle_time += fullTestTime / accuracy;
}
Console.WriteLine();
FileManager.WriteTimeIntoFile(timefile, n, test_middle_time / local_tests_count);
}
Console.WriteLine("Тестирование завершено");
Console.ReadKey();
}
}
}
